7.5 Универсальный редактор технологий

Как любое изделие, программный продукт проходит стадий создания и совершенствования. Система авто­матизированного проектирования технологических про­цессов «Автопроект» эксплуатируется в реальных про­изводственных условиях с 1989 года. За этот период выпущено восемь версий пакета. В 1998 году в среде Delphi создано полноценное 32-битовое приложение для Windows 95/98/NT, работающее в архитектуре «файл-сервер»

САПР «Автопроект» 8.5[17] позволяет значительно повысить производительность труда технолога, сократить сроки и трудоемкость технологической подготовки производства. В состав данного интегрированного программного ком­плекса входят подсистемы проектирования технологий: механообработки, штамповки, сборки, сварки, термооб­работки, покрытий, нормирования трудоемкости техно­логических операций, расчета норм расхода материалов, процедуры анализа технологических процессов, позво­ляющие рассчитывать суммарную трудоемкость изготовления деталей и узлов, определять материалоемкость и себестоимость изделия.

Система внедрена более чем на 70 заводах общемашиностроительного профиля в России и СНГ. Постро­енная на универсальных принципах, она эффективно работает на любой номенклатуре изделий и быстро адап­тируется к различным производственным условиям. На­чиная с версии 8.0 «Автопроект» интегрирован с графи­ческим редактором «КОМПАС-ГРАФИК 5.х».

В основу работы программного комплекса положен принцип заимствования ранее принятых технологичес­ких решений. В процессе эксплуатации системы накап­ливаются типовые, групповые, единичные технологии, унифицированные операции, планы обработки конструктивных элементов и поверхностей. При формировании текущей технологии пользователю предоставлен удобный доступ к соответствующим архивам и библиотекам, хра­нящим накопленные решения.

Разработка технологических процессов (ТП) осуще­ствляется в следующих режимах:

- проектирование на основе техпроцесса-аналога. Автоматический выбор соответствующей технологии из архива с последующей доработкой в диалоге;

- формирование ТП из отдельных блоков, хранящих­ся в библиотеке типовых технологических опера­ций и переходов;

- объединение отдельных операций архивных техноло­гий;

- автоматическая доработка типовой технологии на основе данных, переданных с параметризированного чертежа КОМПАС-ГРАФИК;

- ввод информации о ТП в диалоговом режиме с помощью специальных процедур доступа к справочным базам данных.

В каждом конкретном случае технологу предоставле­на возможность выбора оптимального сочетания режи­мов проектирования, взаимодополняющих друг друга.

Автоматический режим проектирования ТП — конеч­ная цель в области САПР-технологий. Основным пре­пятствием к его реализации является отсутствие форма­лизованного представления о пространственном распо­ложении поверхностей детали. С плоского чертежа, выполненного в конструкторской САПР, в технологию можно передать лишь отдельные параметры: размеры, допуски, шероховатости, квалитеты, но только в том слу­чае, если чертеж детали параметризирован. Поэтому в автоматическом режиме можно только дорабатывать за­ранее разработанные типовые техпроцессы. Область при­менения данного режима - простейшие детали.

Существующие методы автоматизированного проекти­рования, основанные на включении условий выбора технологических операций и переходов в базовую тех­нологию, приводят к появлению громоздких техпроцессов-аналогов, дублирующих одни и те же элементарные, типовые технологические решения. Оптимальное распре­деление технологических решений между базой знаний и комплексным техпроцессом является основой метода, заложенного в системе «Автопроект».

«Автопроект» поддерживает режим автоматической доработки технологий в двух исполнениях: на основе информации, переданной с параметризированного чер­тежа КОМПАС-ГРАФИК 5.х, и на основе данных, из­влеченных из таблицы типоразмеров деталей определенного типа. Однако в большинстве случаев технолог использует вариант диалоговой доработки техпроцесса-аналога в режиме доступа к справочным базам данных. Система не заменяет технолога, а лишь позволяет ему быстро и удобно оформить принятые им технологические решения, снимает рутинную часть работы, выполняет расчеты, систематизирует нормативно-справочную информацию, удобно сохраняет принятые технологические решения.

Принципы проектирования технологических процес­сов в системе «Автопроект» универсальны и основаны на использовании часто повторяемых технологических решений, хранящихся на различных уровнях иерархии: архивы групповых, типовых технологий, библиотеки опе­раций и переходов. С этой точки зрения САПР технологических процессов — это прежде всего система уп­равления базами данных (СУБД). От того, как реализо­ваны функции обработки данных, от их логических вза­имосвязей зависят остальные показатели системы.

Каждая предметная область имеет свою специфику организации баз данных. Многолетний опыт работы как в теоретической, так и, прежде всего, в практической области позволил выявить и систематизировать основные модели данных, присущие технологической подго­товке производства машиностроительных предприятий. В основе системы лежит огромный объем разнородной информации. Базовая поставка «Автопроект» включает более 700 информационных массивов общим объемом 13 Мбайт. Количество подключаемых новых баз дан­ных (БД) также не ограничено, и на структуру имею­щихся БД не наложено никаких ограничений. Общая схема разработки ТП выглядит как процесс слияния раз­личных технологических компонентов, типовых реше­ний, НСИ в некоторую центральную область (текущая технология), способную принимать информацию из раз­личных источников.

В САПР «Автопроект» реализован механизм, позво­ляющий отобразить структуру изделия, детали, взаимо­связи между оборудованием, технологической оснасткой и методами обработки. Модель технологического про­цесса в САПР ТП занимает центральное место. В систе­ме «Автопроект» — это трехуровневая цепочка связанных реляционных таблиц, записи которых имеют раз­личную логическую структуру. Такая модель является универсальной и настраиваемой. Она позволяет созда­вать технологии различных переделов и включать в них любые средства технологического оснащения, в том числе и принципиально новые.

Вся информация о текущем технологическом про­цессе распределена по уровням «Деталь» — «Опера­ция» — «Переход». Пользователю предоставлена воз­можность перемещаться по уровням, отслеживать со­став переходов каждой технологической операции, вносить необходимые изменения на любом из уров­ней. Особенностью этой модели является наглядная форма представления информации. Записи таблицы «Переходы», содержащие тексты переходов, режущие инструменты, приспособления, режимы резания и др., выводятся на экран одним списком. Такая возможность достигается тем, что физические записи данного уровня имеют различную логическую структуру. Этот же механизм позволяет проектировать технологии, вклю­чающие в себя одновременно операции механообработки, штамповки, термообработки, покрытий и т.д. Подклю­чение нового технологического передела производит­ся самим пользователем.

В комплект разрабатываемой доку­ментации входят: титульный лист, карта эскизов, маршрутная, маршрутно-операционная и операционная кар­ты, карта техпроцесса, ведомости ос­настки и материалов и другие документы, соответствующие ГОСТ. В об­разцы карт пользователи могут вносить изменения. Существует два варианта формирования технологических карт. Первый, быстрый, — упрошенный формат документов. Второй, каче­ственный, — многошрифтовой формат, реализованный в среде Microsoft Excel на основе технологии OLE. Помимо чисто текстовых документов система позволяет автоматически сформиро­вать карты эскизов, включающие графическую инфор­мацию, выполненную в системе КОМПАС-ГРАФИК 5.х.

Технологические процессы, разрабатываемые в САПР «Автопроект», могут помещаться в архив технологий. Оглавлением архива разработанных технологических процессов служит база данных конструкторско-технологических спецификаций (КТС — цепочка уровней: «Изделие» — «Узел» — «Деталь»). Система обеспечи­вает свободное перемещение от одного уровня к дру­гому, позволяя при этом просматривать и редактиро­вать состав изделий, узлов и деталей. Процедуры обработки КТС производят поиск деталей по различ­ным критериям и осуществляют выборки по принадлежности деталей к изделиям, узлам, цехам. На их основе формируются сводные нормы, заявки на материал, комплектующие карты и другие технологи­ческие документы.

Система поддерживает функции документооборота. Каждый уровень, входящий в цепочку КТС, имеет под­чиненную таблицу «Документы», записи которой содер­жат ссылки на документы, созданные в различных при­ложениях: архивные технологии, графические, тексто­вые файлы и др. С каждым документом связана программа, которая его создает и обрабатывает. Старт соответствующего приложения производится непосредственно­ из таблицы «Документы». Выбор ТП осуществ­ляется процедурой разархивации, которая помещает тех­нологию в рабочее поле системы, доступное для внесе­ния изменений. При этом ТП, находящийся в архиве, не меняется. Модифицированная технология может быть помешена обратно в архив системы под прежним или под новым именем.

Организованное хранение разработанных технологи­ческих процессов (на основе базы данных КТС) позво­ляет глобально корректировать любую информацию в архиве техпроцессов: анализировать технологии на предмет загруженности оборудования, определять количество специализированной оснастки, рассчитывать суммарную трудоемкость изготовления изделий, определять материалоемкость и себестоимость изделия в целом, произво­дить глобальную автоматическую замену устаревших ГОСТ оснастки.

Система обеспечивает удобную организацию баз дан­ных (БД) и быстрый доступ к требуемой информации. Она обладает хорошо организованным диалоговым ин­терфейсом, обеспечивающим легкое и наглядное пере­мещение по всем базам данных. Приемы работы с БД идентичны, что упрощает процесс их сопровождения. Программа поддерживает диалоговый доступ к сведени­ям об оборудовании, инструментах, материалах и т.д. В любой момент эти данные могут быть выведены на экран, скорректированы или пополнены. В информационном пространстве «Автопроект» можно создавать новые информационные массивы, корректировать состав и раз­мерность их полей. Взаимодействие между таблицами данных в САПР «Автопроскт» построено на динамичес­ки формируемых SQL-запросах. Операторы SQL гене­рируются либо автоматически системой, либо по шаб­лону, заданному пользователем.

Базы данных САПР «Автопроект» полностью откры­ты для структурной и содержательной корректировки. Поддерживаются форматы файлов СУБД Paradox, FoxPro, dBase (для локальных рабочих мест). Имеющиеся у пользо­вателя файлы этих форматов легко включаются в базу данных «Автопроект» без изменения их месторасположения на диске или в сети. Данные могут располагаться как на локальных станциях, так и на сервере.

Одним из основных преимуществ САПР «Автопроект» является возможность модернизации системы без учас­тия разработчика. Корректируется состав и структура всех баз данных, настраиваются формы технологических документов, подключаются новые программные модули. Гиб­кость программного и информационного обеспечения позволяет быстро адаптировать систему к любым производственным условиям.

САПР «Автопроект» состоит из ядра системы и окружения прикладных задач. Основные функциональные режимы системы можно разбить на две группы: функ­ции подсистемы проектирования и функции подсисте­мы управления базами данных.

Функции подсистемы проектирования:

- автоматизированное проектирование технологических процессов;

- автоматическое формирование комплекта технологи­ческой документации;

- возможность настройки образцов технологических документов;

- интеграция с КОМПАС-ГРАФИК 5.х;

- автоматическое формирование карт эскизов в Microsoft Exce;

- каталогизация разработанных ТП в архиве технологий;

- возможность глобального анализа архивных техноло­гии;

- автоматическая замена любой информации (устарев­шие ГОСТ) в архивных технологиях;

- ведение конструкторско-технологических спецификаций;

- организация документооборота (функции менеджера проекта);

- возможность разработки сквозного ТП;

- расчет подетальных норм расхода материалов;

- передача данных в технологию с параметризированного чертежа КОМПАС-ГРАФИК;

- оперативный просмотр графики: чертежи деталей, инструментов, эскизы операций и т.д., выполненных в любой графической системе;

- автоматизированное формирование кода детали в со­ответствии с ЕСКД и ТКД;

- автоматический поиск технологий по коду или тек­стовому описанию детали;

- архивация текущего комплекта технологических до­кументов в архиве карт;

- архивация текущего состава спецификаций в архиве изделий;

- расчетные процедуры.

Функции СУБД:

- реализация информационных моделей, отражающих структуру изделия, детали и технологий их изготов­ления;

- возможность настройки содержимого блоков основного меню системы;

- возможность подключения новых информационных массивов (файлов формата DB и DBF);

- возможность обращения к БД, расположенным вне корневого каталога системы;

- возможность подключения к системе новых программ, разработанных пользователем;

- встроенный генератор отчетов;

- организация иерархической, реляционной и сетевой связи информационных массивов;

- возможность подключения к любому полю данных справочного массива;

- возможность структурной модификации любой БД;

- многостраничный режим доступа одновременно к не­скольким базам данных;

- отображения данных: текст-графика, текст-структура, текст-примечание;

- процедура поиска по критериям в любой базе дан­ных;

- экспорт данных из любой БД в текстовый формат или в формат файлов Excel;

- блокировка от несанкционированного доступа к за­щищенной базе данных;

- возможность установки различных степеней зашиты данных;

- просмотр и распечатка данных, копирование, удале­ние записей по одной и блоками;

- настройка параметров системы с помощью файла конфигурации.

Минимальные требования к оборудованию: IBM PC 486DX2-66, 16 Мбайт RAM, операционная система — Windows 95/98/NT, не менее 120 Мбайт свободного ме­ста на жестком диске устройство CD-ROM, струйный или лазерный принтер.